Alles over de verschillende metaalsoorten

15 januari 2020

Metaal is een scheikundig element dat we op aarde vaak tegenkomen in de vorm van ijzer, koper, tin, chroom, aluminium, zink of kwik. Alle metalen beschikken over specifieke eigenschappen, zoals een hoog smeltpunt, elektrische geleidingscapaciteit of het al dan niet optreden van corrosie bij aanraking met zuurstof of water. In de industrie wordt metaal bijna nooit in zuivere vorm toegepast. In plaats daarvan bestaan metaalsoorten vrijwel altijd uit een legering. Een legering is een mengsel van verschillende metalen. De meest bekende is staal, een mix van ijzer, koolstof en andere metaalelementen. In dit artikel meer over de verschillende soorten metaal en legeringen die veel toegepast worden.

Ferro- en non-ferrometalen

Metalen en legeringen worden door een metaalbedrijf vaak ingedeeld in twee categorieën: ferro- en non-ferrometalen. Het onderscheidt hiertussen wordt gemaakt op basis van de vraag of er ijzer in verwerkt zit. In de scheikunde wordt ijzer ook wel aangeduid met Fe dat staat voor Ferro, vandaar de naamgeving van beide categorieën.

Ferrometalen

Voorbeelden van ferrometalen zijn:

  • staal;
  • RVS;
  • gietijzer;
  • kobalt;
  • nikkel.

Al deze ferrometalen bestaan voor minimaal 50 procent uit ijzer.

Non-ferrometalen

Alle andere metalen en legeringen die geen of minder dan 50 procent ijzer bevatten, worden geschaard onder de non-ferrometalen. Soorten non ferro metalen zijn bijvoorbeeld:

  • koper;
  • chroom;
  • tin;
  • titaan;
  • messing;
  • goud;
  • zilver.

Veelgebruikte metaalsoorten in de industrie

De belangrijkste soorten metaal voor plaatbewerking zijn staal, RVS en aluminium. Waarbij verschillende samenstellingen mogelijk zijn. Al deze samenstellingen bevatten unieke eigenschappen die het metaal geschikt maken voor de meest uiteenlopende toepassingen. Met name voor staal zijn de variaties eindeloos. Door de toevoeging van 0,1 tot 1,7 procent koolstof aan ijzer verbetert de kwaliteit en in combinatie met verschillende andere legeringselementen ontstaat zo een materiaal dat uitermate geschikt is voor constructies, machines en voertuigen. De drie belangrijkste soorten staal zijn constructiestaal, machinestaal en gereedschapstaal. Hieronder lichten wij ze kort toe:

1. Constructiestaal

Van de drie staalsoorten is constructiestaal de meest gebruikte. Het heeft een koolstofgehalte van maximaal 0,25 procent, afhankelijk van de chemische samenstelling en de toepassing van het materiaal. Bekende constructiestalen zijn S235, S275 en S355. Toepassingen zijn zeer divers, zo wordt dit staal onder andere gebruikt voor bruggen, constructiewerken, schepen, trailers, graafmachines, gebouwen, treinen en werktuigen.

2. Machinestaal

Machinestaal heeft een koolstofpercentage tussen 0,3 en 0,6 procent. Het is een laag-gelegerde staalsoort met tussen de 1,5 en 5 procent aan legeringselementen (zoals chroom, vanadium, nikkel en molybdeen). Zoals de naam al doet vermoeden, wordt deze staalsoort veel toegepast voor machines en dan voornamelijk voor de inwendige onderdelen. Hierbij valt te denken aan tandwielen en koppelingen.

3. Gereedschapstaal

Gereedschapstaal heeft een koolstofpercentage tussen 0,6 en 1,5 procent. Het is een hoog-gelegeerde staalsoort met meer dan 5 procent aan legeringselementen. Gereedschapstaal wordt ook wel snel-staal of High Speed Steel (HSS) genoemd. Het materiaal behoudt ook bij hogere temperaturen zijn hardheid en is daardoor zeer geschikt voor gereedschap dat heet kan worden, zoals metaal- en betonboren, hamers, snijgereedschap, tasters en meetgereedschap. De sterkte en hardheid worden onder andere bepaald door de chemische samenstelling van het materiaal en de verhittingsprocessen.

Roestvast staal: RVS

Veel mensen noemen RVS roestvrij staal, dit is echter niet helemaal correct. Roestvast staal is een betere benaming. RVS bestaat uit een legering van ijzer, chroom, nikkel en koolstof. Wanneer RVS in aanraking komt met zuurstof vormt zich een chroomoxidehuid die het oppervlak beschermt tegen corrosie, ofwel roest. Wanneer deze huid wordt aangetast, kan er echter wel degelijk roest ontstaan. Vandaar dat de benaming roestvast staal beter aansluit. Om deze corrosiebestendige eigenschappen te creeëren is er minimaal 11 tot 12 procent chroom en maximaal 1,2 procent koolstof nodig. Naast chroom, nikkel en koolstof zijn er vaak ook andere legeringselementen als molybdeen, titanium, mangaan, stikstof en silicium in RVS terug te vinden. RVS is enorm veelzijdig kan worden toegepast voor elk product, voorwerp of object dan ook. De veelzijdige toepasbaarheid zorgt ervoor dat er in veel sectoren en branches gebruik wordt gemaakt van RVS. Denk bijvoorbeeld aan RVS in een pinautomaat, buitenkast of in displays.

Aluminium

Aluminium is een metaalsoort dat zeer sterk en licht van gewicht is. Zeker in verhouding tot staal. Hierdoor is het geschikt voor constructies die niet te veel mogen wegen zoals vliegtuigen en ruimtevaartuigen. Ook voor kozijnen, hoogspanningsleidingen en verpakkingen (aluminiumfolie) wordt vaak aluminium gebruikt. Het winnen van aluminium uit de ertsvorm bauxiet is echter een kostbaar en milieubelastend proces. Door aluminium te mengen met 4 procent koper, 1 procent magnesium, 1 procent mangaan en 0,5 procent silicium is het even slijtvast en bestendig tegen corrosie als staal. Net als bij RVS wordt bij aanraking met zuurstof een oxidehuid gevormd die het onderliggende materiaal beschermt.

Meer weten over de verschillende soorten metaal?

Wilt u meer weten over de toepassingen van verschillende soorten metalen en wat deze toepassingen voor u kunnen betekenen? Of wilt u graag een beroep doen op onze expertise wat betreft metaal op maat? Neemt u dan gerust vrijblijvend contact met ons op!